第一部分：研究及克服蠕墨鑄鐵(CGI)所帶來的機加工挑戰

蠕墨鑄鐵(CGI)的應用日益增長。蠕墨鑄鐵(CGI)的應用正在增長，尤其在卡車及汽車柴油發動機的缸體缸蓋制造方面。發動機設計師采用了CGI許多優勢來提高燃油效率及發動機的性能。比起常規的灰鑄鐵或高鉬鐵，其提供了更高的強度重量比，有效的抗磨損性，熱導率和減震性。——所有這些特性都是發動機設計所需要的。

然而，制造商們發現CGI要比常規的鑄鐵更難加工。當他們使用加工灰鑄鐵所使用的金屬加工液來加工CGI時，加工CGI的刀具磨損要比鑄鐵快90%——這就造成了更高的成本和更多的停機時間。此外，因為切削速度和進給率可能降低，CGI的加工時間就要比灰鑄鐵長很多。使用專用切削液能夠降低加工CGI的難度。

了解為什么CGI難以加工。CGI要比常規的鐵或球墨鑄鐵難加工的多，在相同的加工條件下，刀具的磨損率要比常規灰鑄鐵大30倍。尤其在到達了一定的速度進行加工(250-700 m/min), 磨損率的差別會變的最為明顯。這些高速加工一般被用在如發動機氣缸的鏜削。

為了設計新的金屬加工液來改善刀具的磨損，首先要研究導致CGI的低切削性的根本原因。

灰鑄鐵和CGI的主要不同點：

-石墨結構的不同

•   灰鑄鐵包含片狀結構的石墨易切削成形，從而加強了切削性能

•   CGI包含珊瑚或蠕蟲狀結構的石墨，因此強度更大，而加工性能更低

- 硫化錳(MnS)含量的不同

•   灰鑄鐵中的硫化錳(MnS)提供了切削加工中良好的潤滑性，特別是到達一定的切削速率時MnS的作用就更為明顯。然而CGI中卻不含有MnS，因此CGI不具有潤滑性和保護刀具的優勢。（見如下顯微圖片）

硫化錳在如上的灰鑄鐵顯微結構中十分明顯

新型金屬加工液能夠解決這一困境。在充分的研究了造成CGI低加工性能的根本因素，新的金屬加工液技術已經被開發了出來，該技術可以改善在加工CGI的各種工藝中的刀具壽命和零件表面質量。這些工藝包括高速連續切削加工如一般用在發動機汽缸中的鏜削。雖然最新的金屬加工液技術極大的縮短了常規灰鑄鐵與CGI在機加工性能上的差距，但是進一步提高金屬的機加工性能及切削時的相關成本還是十分重要的，持續的研究和開發。

如果你正計劃加工CGI，請最好先聯系你們的金屬加工液及刀具供應商獲取相關最佳的金屬加工液及刀具解決方案的建議。

第二部分：近期測試數據顯示刀具磨損有了顯著改善

在2010年，奎克化學公司開發了一種新的金屬加工液技術，一種專門為提高蠕墨鑄鐵的機加工性而設計的金屬加工液。當加工CGI時，比起其他那些通常用在一般鑄鐵中的金屬加工液，它極大的降低了刀具磨損率。

在高速連續切削的情況下測試刀具的磨損率。為證明QUAKERCOOL 7020® CG的性能，我們在450級CGI進行了車削（連續切削）的機加工測試，使用硬質合金鋼刀具在250 m/min的轉速下進行加工。此外，還測試了一般的鑄鐵金屬加工液來得出一個基準數據供研究參考。干切削（無油）的測試也用來評估在此加工中干濕切削所帶來的不同影響。

上圖可見在相同機加工的情況下刀具上所出現的磨損情況，后刀面的磨損很快出現，最終整個刀片都磨損了。

關于奎克化學公司:

奎克化學公司是一家全球領先的向各行各業提供加工液、化學專用品、相關服務和技術專業人士的供應商，這些行業包括鋼鐵、鋁業、汽車、采礦、航空航天、鋼管、制罐等。在將近100年里，奎克成功地通過創新技術解決方案，加工知識及、訂制化服務來幫助我們全球的客戶提高生產效率，改善產品質量及降低產品成本。奎克總部位于美國費城，亞太區總部位于中國上海，奎克遍布全球的專業服務網絡必將為您取得最大的競爭優勢。了解更多信息請訪問quakerchem.com.cn